JPH0793914A - Decoding apparatus - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は復号装置に係り、ディジ
タルVTRや光ディスク装置等に適用され、多値等化さ
れた再生信号をサンプリングクロックで同期をとりなが
ら検出してビタビ復号を行う場合に、再生信号の対称性
が不十分な場合でも正確なビタビ復号を行えるようにす
るための改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a decoding device, which is applied to a digital VTR, an optical disk device or the like, and is used in the case of performing a Viterbi decoding by detecting a multilevel equalized reproduction signal in synchronization with a sampling clock. , And to an improvement for enabling accurate Viterbi decoding even when the symmetry of the reproduced signal is insufficient.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近、ディジタルVTR等に代表される
ディジタル情報の記録/再生装置では、記録媒体に対す
る情報の高密度記録に伴い、NRZI(Non Return to Z
ero Inverted)符号やインタリーブドNRZI符号のよ
うなパーシャルレスポンス(PR)方式による記録/再生
が採用されるようになり、またデータの復号処理にはビ
タビ復号器が用いられることが多い。2. Description of the Related Art Recently, in a digital information recording / reproducing apparatus represented by a digital VTR or the like, NRZI (Non Return to Z) has been accompanied by high density recording of information on a recording medium.
Recording / reproduction by a partial response (PR) system such as ero Inverted) code and interleaved NRZI code has been adopted, and a Viterbi decoder is often used for data decoding processing.
【0003】これは、PR方式を採用すると、記録/再
生系の周波数特性に見合った電力スペクトルを有した信
号伝送を行うことができ、不要帯域の雑音によるS/N
比の劣化が少なく、高密度化が可能になるという利点が
あり、また、ビタビ復号器を用いると、再生信号に含ま
れている情報を最大限に利用しながら優れたS/N比や
低い符号誤り率での復号が可能になるからである。This is because when the PR system is adopted, signal transmission having a power spectrum suitable for the frequency characteristics of the recording / reproducing system can be performed, and S / N due to noise in the unnecessary band.
There is an advantage that the deterioration of the ratio is small and the density can be increased, and when the Viterbi decoder is used, an excellent S / N ratio and a low S / N ratio can be obtained while maximizing the use of the information contained in the reproduced signal. This is because decoding with a bit error rate becomes possible.
【0004】そして、従来から、ディジタルVTRの記
録/再生回路は図6に示すような基本的構成を有してお
り、記録媒体(磁気テープ等)を介して記録/再生チャネ
ルが構成されている。同図において、記録系のディジタ
ル信号処理部から入力された記録データはプリコーダ1
によって所定の符号相関がかけられ、その変調記録信号
が信号記録系2[記録増幅器2a,記録部(磁気ヘッドやロー
タリトランス等)2b]を介して記録媒体3に記録される。
一方、記録媒体3の記録信号は信号再生系4[再生部(磁気
ヘッドやロータリートランス)4a,再生増幅器4b]で読取
られ、その読取り信号がデータ復号系5へ出力される。Conventionally, a recording / reproducing circuit of a digital VTR has a basic structure as shown in FIG. 6, and a recording / reproducing channel is formed via a recording medium (magnetic tape or the like). . In the figure, the recording data input from the digital signal processing unit of the recording system is the precoder 1
A predetermined code correlation is applied by the signal, and the modulated recording signal is recorded on the recording medium 3 via the signal recording system 2 [recording amplifier 2a, recording unit (magnetic head, rotary transformer, etc.) 2b].
On the other hand, the recording signal of the recording medium 3 is read by the signal reproducing system 4 [reproducing unit (magnetic head or rotary transformer) 4a, reproducing amplifier 4b], and the read signal is output to the data decoding system 5.
【0005】データ復号系5では、読取り信号に含まれ
ている歪を波形等化回路6で除去し、3値等化回路7で3
値等化波形信号とされ、その信号をA/D変換器8でサ
ンプリングしながらディジタル信号へ変換し、ビタビ復
号器9で復号を行うことにより再生信号を得る。また、
その再生信号はビタビ復号器9から再生系ディジタル信
号処理部へ出力されて、表示出力等のために所定の処理
が施される。In the data decoding system 5, the distortion included in the read signal is removed by the waveform equalization circuit 6 and the distortion is removed by the ternary equalization circuit 7.
The value equalized waveform signal is converted into a digital signal while sampling the signal by the A / D converter 8 and decoded by the Viterbi decoder 9 to obtain a reproduced signal. Also,
The reproduction signal is output from the Viterbi decoder 9 to the reproduction system digital signal processing unit and subjected to predetermined processing for display output and the like.
【0006】ところで、NRZIやインタリーブドNR
ZI等のように3値で再生されるPR方式を採用する
と、3値等化回路7で波形等化を行うためにA/D変換
器8によるサンプリング点(データ点)での検出レベルが
多値となり、その等化波形からサンプリングのためのク
ロック情報(位相点)を直接抽出することが困難である。
そこで、データ復号系5とは別にクロック再生系10を設
け、独立にクロック情報を生成させてA/D変換器8と
ビタビ復号器9へ同期用ビットクロックとして供給して
いる。By the way, NRZI and interleaved NR
If a PR system that reproduces in three values such as ZI is adopted, the detection level at the sampling points (data points) by the A / D converter 8 is large because the three-value equalization circuit 7 performs waveform equalization. It becomes a value, and it is difficult to directly extract the clock information (phase point) for sampling from the equalized waveform.
Therefore, a clock recovery system 10 is provided separately from the data decoding system 5 to independently generate clock information and supply it to the A / D converter 8 and the Viterbi decoder 9 as a synchronizing bit clock.
【0007】そのクロック再生系10は、前記の波形等化
回路6から得られる信号を2値等化回路11で2値等化波
形信号とし、増幅器12で増幅した後、比較器13でエッジ
検出を行って位相を抽出し、その位相に基づいてPLL
(Phase Locked Loop)回路14で同期用ビットクロックを
生成させるものである。しかし、前記の信号記録系2や
信号再生系4では記録信号自体のデューティ比の不揃い
や系の非対称性に起因して信号波形に非対称歪が発生し
ていることが多く、そのような波形歪に対しては波形等
化回路6で完全に歪の除去を行うことが困難であるた
め、2値等化再生波と3値等化再生波には非対称歪が残
留している。In the clock recovery system 10, the signal obtained from the waveform equalizing circuit 6 is converted into a binary equalized waveform signal by the binary equalizing circuit 11, amplified by the amplifier 12, and then detected by the comparator 13 for edge detection. To extract the phase, and based on the phase, the PLL
The (Phase Locked Loop) circuit 14 generates a synchronization bit clock. However, in the signal recording system 2 and the signal reproducing system 4 described above, the signal waveform is often asymmetrically distorted due to the non-uniformity of the duty ratio of the recording signal itself or the asymmetry of the system. However, since it is difficult to completely remove the distortion by the waveform equalization circuit 6, asymmetric distortion remains in the binary equalized reproduced wave and the ternary equalized reproduced wave.
【0008】そのような場合における記録信号と2値等
化再生波と3値等化再生波と再生信号の関係は図7に示
される。尚、同図はNRZI符号方式で記録/再生が行
われている場合の関係を示している。記録信号(a)に対
して、もし波形等化回路6で完全な歪除去が行われてい
たとすると、2値等化再生波と3値等化再生波はそれぞ
れ(b)と(c)のように基準レベルに関して対称性を有し
た波形になるが、前記の要因によって記録信号(a)の立
下りや立上りに対して記録媒体3からの読取り信号に非
対称性が発生し、それを波形等化回路6で除去できなか
った場合には、2値等化再生波と3値等化再生波はそれ
ぞれ(d)と(e)や(g)と(h)のように非対称な波形歪を
残留させており、本来の基準レベル(一点鎖線)からずれ
たレベルにアイパターンの中心レベル(点線)がシフトす
る。即ち、2値等化再生波と3値等化再生波の中心レベ
ルは、立下りが相対的に大きくなったときにはマイナス
側へΔE2,ΔE3だけシフトし、逆に立下りが相対的に
大きくなったときにはプラス側へΔE2,ΔE3だけシフ
トすることになる。従って、単純に一定のスライスレベ
ルを設定した比較器13でエッジ検出を行うと、再生信号
のデューティ比が(f)や(i)に示すように不揃いになり
(図7の斜線部分だけパルス幅が変化する)、それに対応
してPLL回路14から出力される同期用ビットクロック
のジッタが大きくなり、結果的にサンプリング点がずれ
てビタビ復号の符号誤り率が大きくなるという問題を生
じる。The relationship between the recording signal, the binary equalized reproduced wave, the ternary equalized reproduced wave and the reproduced signal in such a case is shown in FIG. The figure shows the relationship when recording / reproducing is performed by the NRZI code system. If the waveform signal equalizing circuit 6 is used to completely remove the distortion of the recording signal (a), the binary equalized reproduced wave and the ternary equalized reproduced wave are respectively represented by (b) and (c). As described above, the waveform has a symmetry with respect to the reference level, but due to the above-mentioned factors, an asymmetry is generated in the read signal from the recording medium 3 with respect to the trailing edge and the leading edge of the recording signal (a), which causes a waveform or the like. When the equalizing circuit 6 cannot remove the binary equalized reproduced wave and the ternary equalized reproduced wave, asymmetric waveform distortions such as (d) and (e) or (g) and (h) are generated. The center level (dotted line) of the eye pattern shifts to a level deviating from the original reference level (dotted line). That is, the center levels of the binary equalized reproduced wave and the ternary equalized reproduced wave shift toward the negative side by ΔE2 and ΔE3 when the falling becomes relatively large, and conversely the falling becomes relatively large. When this happens, the shift is to the plus side by ΔE2 and ΔE3. Therefore, if edge detection is performed by the comparator 13 that simply sets a constant slice level, the duty ratios of the reproduction signals become uneven as shown in (f) and (i).
(The pulse width changes only in the shaded area in FIG. 7), the jitter of the synchronizing bit clock output from the PLL circuit 14 correspondingly increases, and as a result, the sampling point shifts and the bit error rate of Viterbi decoding increases. It causes the problem of becoming large.
【0009】そこで、従来から、前記の2値等化再生波
のように等化後に直流成分を含まない変調信号(DCフ
リーコード)に対しては、比較器13の出力をLPF(Low
PassFilter)15を介して比較器13の比較レベル端子側へ
帰還させるオートスライサが用いられ、比較器13の出力
に直流成分が含まれないようにしている。即ち、2値等
化再生波における前記のシフト量に対応させて比較器13
のスライスレベルを変化させ、PLL回路14の同期用ビ
ットクロックのジッタを防止することでデューティ比が
揃った再生信号を得られるようにしている。Therefore, conventionally, for a modulated signal (DC free code) that does not contain a DC component after equalization such as the above-mentioned binary equalized reproduced wave, the output of the comparator 13 is set to LPF (Low
An auto slicer that feeds back to the comparison level terminal side of the comparator 13 via the Pass Filter) 15 is used so that the output of the comparator 13 does not include a DC component. That is, the comparator 13 is made to correspond to the shift amount in the binary equalized reproduction wave.
The slice level is changed to prevent the jitter of the synchronizing bit clock of the PLL circuit 14 so that a reproduced signal having a uniform duty ratio can be obtained.
【0010】ところで、前記のオートスライサはクロッ
ク再生系10で同期用ビットクロックの適正化を図るもの
であり、3値等化再生波に関しては波形歪が残留してお
り、また前記の中心レベルがシフトしたままA/D変換
されてビタビ復号器9へ入力される。従って、その信号
をビタビ復号器9で復号すると、3値等化再生波の波形
歪とアイパターンの中心レベルがシフトしていることに
よって符号誤り率が大きくなる。By the way, the above-mentioned auto slicer is intended to optimize the synchronizing bit clock in the clock reproducing system 10. The waveform distortion remains for the ternary equalized reproduced wave, and the center level is It is A / D converted while being shifted and input to the Viterbi decoder 9. Therefore, when the signal is decoded by the Viterbi decoder 9, the code error rate becomes large because the waveform distortion of the ternary equalized reproduced wave and the center level of the eye pattern are shifted.
【0011】そして、前記のようなビタビ復号における
問題点に関して、「信号のピークの平均レベルApを求
め、その平均レベルApを用いてビタビ復号器における
メトリックの計算を行うと同時に、信号自体の平均レベ
ルmを求め、その平均レベルmをビタビ復号器の入力か
ら差し引くことによって信号の変動に影響されることが
少ないビタビ復号器」の提案(特開昭62-18118号)がなさ
れており、信号の記録/再生系の特性に起因して読取り
信号のピークレベルや中心レベルの変動があっても、ビ
タビ復号が適正に行える改善策を与えている。Regarding the problem in the Viterbi decoding as described above, "the average level Ap of the signal peak is obtained and the average level Ap is used to calculate the metric in the Viterbi decoder, and at the same time, the average of the signal itself is calculated. The level "m" is determined, and the average level m is subtracted from the input of the Viterbi decoder. The Viterbi decoder is less affected by fluctuations in the signal "(Japanese Patent Laid-Open No. 62-18118). Even if there is a change in the peak level or center level of the read signal due to the characteristics of the recording / reproducing system, the improvement measure that can properly perform the Viterbi decoding is provided.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
提案において、信号の振幅変動はAGC(Automatic Gai
n Controller)を用いれば十分に抑圧することが可能で
あり、また信号自体の平均レベルmは所謂DC変動であ
ることから、上記のように3値等化再生波に非対称な波
形歪が残留している場合に対しては有効に機能しないと
考えられる。However, in the above proposal, the amplitude fluctuation of the signal is caused by the AGC (Automatic Gai).
n Controller) can be sufficiently suppressed, and since the average level m of the signal itself is a so-called DC fluctuation, asymmetrical waveform distortion remains in the ternary equalized reproduced wave as described above. It is considered that it does not function effectively when
【0013】そこで、本発明は、図6で示したようにク
ロック再生系でオートスライサを用いて同期用ビットク
ロックのジッタを防止している復号装置において、3値
等化再生波に非対称な波形歪が含まれている場合にも、
オートスライサのスライスレベルの変化を利用して良好
なビタビ復号を行える復号装置を提供することを目的と
して創作された。Therefore, according to the present invention, as shown in FIG. 6, in the decoding device which uses the auto slicer in the clock recovery system to prevent the jitter of the synchronizing bit clock, the waveform which is asymmetrical to the ternary equalized reproduced wave is used. Even if distortion is included,
It was created for the purpose of providing a decoding device that can perform good Viterbi decoding by utilizing the change in slice level of an auto slicer.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、再生信号から
多値等化波形信号を得る多値等化手段と、前記再生信号
から2値等化波形信号を得る2値等化手段と、前記2値
等化手段による2値等化波形信号を用いてサンプリング
クロックを生成する手段であり、入力される2値等化波
形信号の平均化レベルを求めて、その平均化レベルと入
力される2値等化波形信号とのレベル差を検出すること
によりサンプリングクロックのジッタを補正するクロッ
ク生成手段と、前記クロック生成手段のサンプリングク
ロックを用いて前記多値等化手段で得られた多値等化波
形信号をサンプリングする信号検出手段と、前記信号検
出手段によるサンプリング信号を復号するビタビ復号手
段を有した復号装置において、前記クロック生成手段か
ら得られる平均化レベルと一定の基準レベルとのレベル
差を求め、そのレベル差に対応した復号制御信号を作成
する演算手段を設け、その復号制御信号に基づいて、前
記ビタビ復号手段が差メトリックで定まるパス成立条件
を前記レベル差の発生態様に応じて緩和させることを特
徴とした復号装置に係る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a multi-valued equalizing means for obtaining a multi-valued equalized waveform signal from a reproduction signal, and a binary equalization means for obtaining a binary equalized waveform signal from the reproduction signal. Means for generating a sampling clock using the binary equalized waveform signal by the binary equalized means, obtaining an averaged level of the input binary equalized waveform signal, and inputting the averaged level. A clock generating means for correcting the jitter of the sampling clock by detecting the level difference from the binary equalized waveform signal, and a multi-value obtained by the multi-value equalizing means using the sampling clock of the clock generating means. In a decoding device having a signal detecting means for sampling the digitized waveform signal and a Viterbi decoding means for decoding the sampling signal by the signal detecting means, averaging obtained from the clock generating means An arithmetic means is provided for obtaining a level difference between the bell and a constant reference level, and a decoding control signal corresponding to the level difference is provided. Based on the decoding control signal, the Viterbi decoding means determines a path establishment condition determined by a difference metric. According to the generation mode of the level difference.
【0015】[0015]
【作用】再生信号の歪除去が十分でない場合には、残留
した波形歪によって2値等化波形信号の平均化レベルが
変動する。そして、再生信号に残留した波形歪は当然に
多値等化波形信号にも波形歪や平均化レベルの変動を生
じさせるが、それらは2値等化波形信号の波形歪や平均
化レベルの変動と一定の相関関係を有している。従っ
て、多値等化波形信号の波形歪や平均化レベルは、クロ
ック生成手段から得られる平均化レベルと一定の基準レ
ベルのレベル差の変動に対応して変化することになる。When the distortion removal of the reproduced signal is not sufficient, the average level of the binary equalized waveform signal varies due to the residual waveform distortion. The waveform distortion remaining in the reproduced signal naturally causes the waveform distortion and the fluctuation of the averaging level in the multilevel equalized waveform signal. However, they are the fluctuations of the waveform distortion and the averaging level of the binary equalized waveform signal. Has a certain correlation with. Therefore, the waveform distortion and the averaging level of the multilevel equalized waveform signal change in accordance with the fluctuation of the level difference between the averaging level obtained from the clock generating means and a constant reference level.
【0016】一方、後述するように、ビタビ復号手段で
は差メトリックを求めながら対応するパス成立条件に基
づいて生き残りパスを決定するが、前記のように多値等
化波形信号に波形歪等が存在する場合には、通常のパス
成立条件を適用すると誤ったパスが選択されることがあ
る。On the other hand, as will be described later, the Viterbi decoding means determines the surviving path based on the corresponding path establishment condition while obtaining the difference metric. However, as described above, waveform distortion or the like exists in the multilevel equalized waveform signal. In this case, if the normal path establishment condition is applied, an incorrect path may be selected.
【0017】本発明では、演算手段が前記のレベル差を
求めると共に、そのレベル差に対応した復号制御信号を
作成し、ビタビ復号手段がその復号制御信号に基づいて
パス成立条件を補正するようにしている。即ち、前記の
クロック生成手段から得られるレベル差と多値等化波形
信号の非対称性との対応関係に基づいて、復号制御信号
はそのレベル差の変動方向と変動量に応じてビタビ復号
手段でのパス成立条件を緩和させる情報を有し、多値等
化波形信号の波形歪に起因してビタビ復号手段が誤った
パス選択を行ってしまうことを防止する。In the present invention, the calculating means obtains the level difference, creates a decoding control signal corresponding to the level difference, and the Viterbi decoding means corrects the path establishment condition based on the decoding control signal. ing. That is, on the basis of the correspondence relationship between the level difference obtained from the clock generation means and the asymmetry of the multilevel equalized waveform signal, the decoding control signal is output by the Viterbi decoding means according to the variation direction and variation amount of the level difference. The information that relaxes the path establishment condition of is used to prevent the Viterbi decoding unit from making an erroneous path selection due to the waveform distortion of the multilevel equalized waveform signal.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明に係る復号装置の実施例を図1
から図5を用いて詳細に説明する。 先ず、図1は本実
施例に係るディジタルVTRの記録/再生回路を示す。
そして、同図で示される回路構成は図6で説明したもの
とほぼ同様であり、また同一符号で表現した各ユニット
は同様の機能を有していることから、ここでは各ユニッ
トとその動作に関する説明は省略する。本実施例回路の
特徴は、クロック再生系10にA/D変換器内蔵型のマイ
クロコンピュータ(マイコン)回路21が設けられている
点、及びビタビ復号器22がそのパス成立条件式をマイコ
ン回路21からの制御信号に基づいて変化させる点にあ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of a decoding device according to the present invention will be described below with reference to FIG.
It will be described in detail with reference to FIG. First, FIG. 1 shows a recording / reproducing circuit of a digital VTR according to this embodiment.
The circuit configuration shown in the figure is almost the same as that described with reference to FIG. 6, and since each unit represented by the same reference numeral has the same function, here, each unit and its operation will be described. The description is omitted. The circuit of the present embodiment is characterized in that the clock recovery system 10 is provided with a microcomputer (microcomputer) circuit 21 with a built-in A / D converter, and that the Viterbi decoder 22 uses the microcomputer circuit 21 to determine the condition for establishing the path. It is based on the control signal from.
【0019】具体的には、マイコン回路21は常にLPL
15の出力から得られるスライスレベルと基準電圧レベル
[0(V)]とのレベル差を求め、その正負に係る情報(以
下「(±)情報」という)とレベル差の絶対値を2乗した値
に比例する情報(以下「α情報」という)を復号制御信号と
してビタビ復号器22へ出力する。尚、本実施例でも図7
で示したNRZI符号方式での記録/再生を行ってお
り、2値等化再生波の基準レベルを0(V)として設定し
ていることから、α情報はα∝(ΔE2)2で与えられる。Specifically, the microcomputer circuit 21 is always LPL
Slice level and reference voltage level obtained from 15 outputs
The level difference from [0 (V)] is obtained, and the information related to the positive / negative (hereinafter referred to as “(±) information”) and the information proportional to the value obtained by squaring the absolute value of the level difference (hereinafter referred to as “α information”). ) Is output to the Viterbi decoder 22 as a decoding control signal. It should be noted that in this embodiment as well, FIG.
Since the recording / playback is performed by the NRZI code system shown in, and the reference level of the binary equalized playback wave is set as 0 (V), α information is given by α∝ (ΔE2) 2. .
【0020】一方、ビタビ復号器22はパス条件式を変化
させることが可能なものであるが、本実施例回路の動作
説明の前に、ビタビ復号をNRZI符号方式へ適用した
場合の復号原理を説明しておく。先ず、図2はNRZI
符号方式での記録再生伝達系をモデル化した図である。 時刻:Kにおける送信信号aKをプリコードして中間系列
bK=−aKbK-1を得て記録/再生チャネルに通す。そ
の場合、ディジタルVTRのように磁気記録系は微分特
性を有することから、高周波域の振幅低下を補正すれ
ば、その出力はzK=bK−bK-1となる。そして、一般
的に、gを離散化したインパルス応答として[g0,g1,
……,gL](但し、Lはチャネルの符号間干渉の長さ)で
与えると、チャネルを通過した信号は、雑音がない場合
にはzK=aKg0+aK-1g1+……aK-LgLとなり、雑
音nKが加わると受信信号はyK=zK+nKとなる。尚、
aKは2値信号であり、ここでは図7の記録信号に基づ
いて0又は1をとる。On the other hand, the Viterbi decoder 22 is capable of changing the path conditional expression, but before the explanation of the operation of the circuit of this embodiment, the decoding principle when Viterbi decoding is applied to the NRZI coding system is explained. I will explain. First, Fig. 2 shows NRZI.
It is the figure which modeled the recording / reproducing transfer system in a code system. At time: K, the transmission signal a K is precoded to obtain an intermediate sequence b K = −a K b K−1, which is passed through the recording / reproducing channel. In this case, since the magnetic recording system has a differential characteristic like a digital VTR, its output becomes z K = b K -b K -1 when the amplitude decrease in the high frequency range is corrected. Then, in general, [g 0 , g 1 ,
, G L ] (where L is the length of the intersymbol interference of the channel), the signal passing through the channel is z K = a K g 0 + a K-1 g 1 if there is no noise. + ...... a KL g L next, and the received signal noise n K is added becomes y K = z K + n K . still,
a K is a binary signal, and takes 0 or 1 based on the recording signal of FIG. 7 here.
【0021】従って、zKに係る前記の各式を比較する
と、NRZI符号方式の場合にはg0=1,g1=−1,
gX=0(但し、X=2,…,L)の場合に相当し、また時
刻:Kの状態SKはSK=bKで与えられbKは−1又は1で
あることから状態数は2となり、状態推移図は図3に示
すようになる。また、図3の状態推移図に基づいて、そ
の状態推移を時系列的に表すと図4のトリレス線図とな
る。Therefore, comparing the above equations for z K , in the case of the NRZI code system, g 0 = 1 and g 1 = -1,
g X = 0 (where X = 2, ..., L), and the state S K at time: K is given by S K = b K , and b K is -1 or 1. The number is 2, and the state transition diagram is as shown in FIG. Further, based on the state transition diagram of FIG. 3, the state transition is represented in time series as the trellis diagram of FIG.
【0022】そこで、図4に示すように各状態に応じて
2種類のメトリックLK(+),LK(-)を定義すると、時刻:
K-1の状態S=−1及び1から時刻:Kに向けてそれぞれ
2本ずつパスがでるが、時刻:Kの各状態で前記の2本の
パスの内、メトリックの大きいパスを正しいパスとして
選択することになる。即ち、 LK(+)=max[LK-1(+)+{−(yK−0)2},LK-1(-)+
{−(yK−2)2}] LK(-)=max[LK-1(+)+{−(yK+2)2},LK-1(-)+
{−(yK−0)2}] の式に従ってメトリックが決定される。しかし、その数
式から明らかなように、時間が経過するに従って各メト
リックには次第に負の数が累積されてその絶対値が無限
に大きくなるため、実際の回路に適用して演算させるこ
とができない。Therefore, when two kinds of metrics L K (+) and L K (-) are defined according to each state as shown in FIG. 4, time:
There are two paths from K-1 state S = -1 and 1 toward time: K, but in each state of time: K, the path with the largest metric is the correct path among the above two paths. Will be selected as. That is, L K (+) = max [L K-1 (+) + {-(y K- 0) 2 }, L K-1 (-) +
{− (Y K −2) 2 }] L K (−) = max [L K−1 (+) + {− (y K +2) 2 }, L K−1 (−) +
The metric is determined according to the formula of {− (y K −0) 2 }]. However, as is clear from the mathematical expression, as the time elapses, negative numbers are gradually accumulated in each metric, and the absolute value thereof becomes infinitely large, so that it cannot be applied to an actual circuit for calculation.
【0023】一方、パスを決定するのに必要な情報は2
つの状態におけるメトリックの差であって絶対値ではな
い。従って、差メトリックをΔLKとして、 ΔLK=LK(+)−LK(-) =max[LK-1(+)+{−(yK−0)2},LK-1(-)+{−(yK−2)2}] −max[LK-1(+)+{−(yK+2)2},LK-1(-)+{−(yK−0)2}] を求めると、ΔLKは有限であり、4通りのパスの組合
せに分けて計算することが可能になる。但し、実際には
図4におけるパスが交差する場合の組合せが存在しない
ことから、図5に示すように、3つのパスの態様に応じ
て次の3つのパス成立条件に分類できる。 ΔLK=4yK−4 4yK−ΔLK-1>4 …(イ) ΔLK=ΔLK-1 4≧4yK−ΔLK-1>−4 …(ロ) ΔLK=4yK+4 −4≧4yK−ΔLK-1 …(ハ)On the other hand, the information necessary to determine the path is 2
It is the difference between the metrics in the two states, not the absolute value. Therefore, assuming that the difference metric is ΔL K , ΔL K = L K (+) − L K (−) = max [L K−1 (+) + {− (y K −0) 2 }, L K−1 ( -) + {- (y K -2) 2}] -max [L K-1 (+) + {- (y K +2) 2}, L K-1 (-) + {- (y K -0 ) 2 }], ΔL K is finite and can be calculated by dividing into four combinations of paths. However, since there is actually no combination in the case where the paths in FIG. 4 intersect, as shown in FIG. 5, it can be classified into the following three path establishment conditions according to the mode of the three paths. ΔL K = 4y K −4 4y K −ΔL K−1 > 4 (A) ΔL K = ΔL K−1 4 ≧ 4y K −ΔL K−1 > −4 (B) ΔL K = 4y K +4 − 4 ≧ 4y K −ΔL K-1 (C)
【0024】そして、これらの数式(イ),(ロ),(ハ)に基
づいて、時刻:K-1の差メトリックΔLK-1と時刻:KのyK
が与えられると次の差メトリックΔLKが決まり、その
演算を各時刻で巡回的に実行することにより生き残りパ
スを決定することができる。Then, based on these equations (a), (b) and (c), the difference metric ΔL K-1 at time: K -1 and y K at time: K.
Is given, the next difference metric ΔL K is determined, and the surviving path can be determined by cyclically executing the calculation at each time.
【0025】図6で説明した従来の記録/再生回路にお
けるビタビ復号器9では、前記の原理に基づいて再生信
号の復号を行っているが、3値等化回路7によって得ら
れた3値等化再生波に非対称歪が残留して、そのアイパ
ターンの中心レベルがずれていると、前記の数式(イ),
(ロ),(ハ)をそのまま適用したのでは符号誤り率が大き
くなる。The Viterbi decoder 9 in the conventional recording / reproducing circuit described in FIG. 6 decodes the reproduced signal based on the above-mentioned principle. However, the ternary value obtained by the ternary equalizing circuit 7 If the center level of the eye pattern is deviated due to residual asymmetric distortion in the regenerated reproduced wave, the above equation (a),
If (b) and (c) are applied as they are, the bit error rate increases.
【0026】本実施例回路では、前記のようにマイコン
回路21がLPF15から比較器13へ出力されるスライスレ
ベルに基づいて作成した(±)情報とα情報[∝(ΔE2)2]
を復号制御信号としてビタビ復号器22へ出力させてい
る。そして、ビタビ復号器22は、その復号制御信号に基
づいて、前記の3つのパス成立条件(イ),(ロ),(ハ)を次
のように適応的に変化させる。即ち、(±)情報がマイナ
スであった場合[図7(d)のように2値等化再生波の中
心レベルがマイナス方向へシフトしている場合]には次
の数式〜に基づいたパス成立条件を設定し、逆に
(±)情報がプラスであった場合[図7(g)のように2値
等化再生波の中心レベルがプラス方向へシフトしている
場合]には数式〜に基づいたパス成立条件を設定す
る。In the circuit of this embodiment, (±) information and α information [∝ (ΔE2) 2 ] created by the microcomputer circuit 21 based on the slice level output from the LPF 15 to the comparator 13 as described above.
Is output to the Viterbi decoder 22 as a decoding control signal. Then, the Viterbi decoder 22 adaptively changes the above three path establishment conditions (a), (b), and (c) based on the decoding control signal as follows. That is, when the (±) information is negative [when the central level of the binary equalized reproduced wave is shifted in the negative direction as shown in FIG. 7 (d)], the path based on Set the satisfaction conditions, and on the contrary
When the (±) information is positive [when the center level of the binary equalized reproduced wave is shifted in the positive direction as shown in FIG. 7 (g)], the path establishment condition based on the formula To do.
【0027】(±)情報がマイナスの場合; ΔLK=4yK−4+α 4yK−ΔLK-1>4−α … ΔLK=ΔLK-1 4−α≧4yK−ΔLK-1>−4 … ΔLK=4yK+4 −4 ≧4yK−ΔLK-1 … (±)情報がプラスの場合; ΔLK=4yK−4 4yK−ΔLK-1>4 … ΔLK=ΔLK-1 4 ≧4yK−ΔLK-1>−4+α … ΔLK=4yK+4−α −4+α≧4yK−ΔLK-1 …When the (±) information is negative: ΔL K = 4y K −4 + α 4y K −ΔL K−1 > 4-α ... ΔL K = ΔL K−1 4−α ≧ 4y K −ΔL K-1 > -4 ... ΔL K = 4y K +4 -4 ≧ 4y K -ΔL K-1 ... (±) if the information is positive; ΔL K = 4y K -4 4y K -ΔL K-1> 4 ... ΔL K = ΔL K-1 4 ≧ 4y K −ΔL K-1 > −4 + α ΔL K = 4y K + 4-α −4 + α ≧ 4y K −ΔL K-1
【0028】そして、このようなビタビ復号器22におけ
るパス成立条件の設定は、図7の(e)と(h)に示される
ような3値等化再生波の残留歪や中心レベルのシフトに
対して、それぞれ図5に示した(イ)と(ハ)のパスをとる
条件を緩和することに他ならない。具体的には、前記の
数式,は3値等化再生波の中心レベルがマイナス側
へシフトした場合に、図5の(イ)で示すパス選択条件を
緩和しており、数式,は3値等化再生波の中心レベ
ルがプラス側へシフトした場合に、図5の(ハ)で示すパ
ス選択条件を緩和している。従って、記録/再生系2,4
で信号の非対称性や波形歪が生じ、波形等化回路6で十
分な歪除去がなされずに、3値等化再生波に非線形な残
留歪やアイパターンの中心レベルの変動が発生している
場合にも、常に良好なビタビ復号を行うことが可能にな
り、符号誤り率を有効に抑制することができる。The setting of the path establishment condition in the Viterbi decoder 22 is performed by the residual distortion of the ternary equalized reproduced wave and the shift of the center level as shown in (e) and (h) of FIG. On the other hand, the conditions for taking the paths (a) and (c) shown in FIG. 5 must be relaxed. Specifically, when the center level of the ternary equalized reproduction wave is shifted to the minus side, the above-mentioned mathematical expression relaxes the path selection condition shown in (a) of FIG. When the center level of the equalized reproduced wave is shifted to the plus side, the path selection condition shown in (c) of FIG. 5 is relaxed. Therefore, the recording / playback system 2,4
Signal asymmetry and waveform distortion occur, the waveform equalization circuit 6 does not sufficiently remove the distortion, and nonlinear residual distortion in the ternary equalized reproduced wave or fluctuation in the center level of the eye pattern occurs. Even in this case, good Viterbi decoding can always be performed, and the code error rate can be effectively suppressed.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明の復号装置は、以上の構成を有し
ていることにより、次のような効果を奏する。PR方式
での記録/再生を行い、またビタビ復号手段で復号を実
行する復号装置において、記録/再生系で信号の非対称
歪が発生し、波形等化によっても十分な歪除去が行われ
ない場合には、再生対象である多値等化波形信号に非対
称な歪が残留してビタビ復号のエラー率が大きくなる
が、本発明では、クロック生成手段がサンプリングクロ
ックのジッタを補正するために2値等化波形信号の平均
化レベルを求めることを利用し、その平均化レベルと一
定の基準レベルとのレベル差に基づいて演算作成される
復号制御信号でビタビ復号手段のパス成立条件を適応的
に緩和させるようにしているため、信号波形の非対称歪
やアイパターンの中心のずれがあっても常に良好なビタ
ビ復号が可能になり、符号誤り率を抑制することができ
る。The decoding device of the present invention has the following effects by having the above configuration. In a decoding device that performs recording / reproduction in the PR system and also performs decoding in Viterbi decoding means, when asymmetric distortion of a signal occurs in the recording / reproduction system and sufficient distortion removal cannot be performed even by waveform equalization. , The asymmetric distortion remains in the multi-valued equalized waveform signal to be reproduced and the error rate of Viterbi decoding increases, but in the present invention, the binary value is used in order for the clock generation means to correct the jitter of the sampling clock. By using the averaging level of the equalized waveform signal, a decoding control signal calculated based on the level difference between the averaging level and a constant reference level is used to adaptively establish the path establishment condition of the Viterbi decoding means. Since this is alleviated, good Viterbi decoding can always be performed even if there is asymmetrical distortion of the signal waveform or deviation of the center of the eye pattern, and the code error rate can be suppressed.
【図1】本発明の復号装置の実施例に係るディジタルV
TRの記録/再生回路を示すブロック回路図である。FIG. 1 is a digital V according to an embodiment of a decoding device of the present invention.
It is a block circuit diagram which shows the recording / reproducing circuit of TR.
【図2】NRZI符号方式での記録再生伝達系をモデル
化した図である。FIG. 2 is a diagram modeling a recording / reproducing transmission system in the NRZI code system.
【図3】ビタビ復号をNRZI符号方式に適用した場合
の状態推移図である。FIG. 3 is a state transition diagram when Viterbi decoding is applied to the NRZI coding system.
【図4】ビタビ復号をNRZI符号方式に適用した場合
のトリレス線図である。FIG. 4 is a trellis diagram when Viterbi decoding is applied to the NRZI coding system.
【図5】ビタビ復号をNRZI符号方式に適用した場合
のパス分類図である。FIG. 5 is a path classification diagram when Viterbi decoding is applied to the NRZI coding system.
【図6】従来のディジタルVTRの記録/再生回路を示
すブロック回路図である。FIG. 6 is a block circuit diagram showing a recording / reproducing circuit of a conventional digital VTR.
【図7】記録信号と2値等化再生波と3値等化再生波と
再生信号の関係を、正常な場合と非対称な波形歪が発生
している場合について表した信号タイミングチャートで
ある。FIG. 7 is a signal timing chart showing the relationship between a recording signal, a binary equalized reproduced wave, a ternary equalized reproduced wave, and a reproduced signal in a normal case and a case where asymmetrical waveform distortion occurs.
1…プリコーダ、2…信号記録系、2a…記録増幅器、2b…
記録部、3…記録媒体、4…信号再生系、4a…再生部、4b
…再生増幅器、5…データ復号系、6…波形等化回路、7
…3値等化回路(多値等化手段)、8…A/D変換器(信号
検出手段)、9,22…ビタビ復号器(ビタビ復号手段)、10
…クロック再生系、11…2値等化回路(2値等化手段)、
12…増幅器、13…比較器(クロック生成手段)、14…PL
L回路(クロック生成手段)、15…LPF(クロック生成
手段)、21…マイコン回路(演算手段)。1 ... Precoder, 2 ... Signal recording system, 2a ... Recording amplifier, 2b ...
Recording unit, 3 ... Recording medium, 4 ... Signal reproducing system, 4a ... Reproducing unit, 4b
… Regenerative amplifier, 5… Data decoding system, 6… Waveform equalization circuit, 7
... three-value equalization circuit (multi-value equalization means), 8 ... A / D converter (signal detection means), 9, 22 ... Viterbi decoder (Viterbi decoding means), 10
... Clock reproduction system, 11 ... Binary equalization circuit (binary equalization means),
12 ... Amplifier, 13 ... Comparator (clock generation means), 14 ... PL
L circuit (clock generation means), 15 ... LPF (clock generation means), 21 ... Microcomputer circuit (calculation means).
Claims (1)
値等化手段と、前記再生信号から2値等化波形信号を得
る2値等化手段と、前記2値等化手段による2値等化波
形信号を用いてサンプリングクロックを生成する手段で
あり、入力される2値等化波形信号の平均化レベルを求
めて、その平均化レベルと入力される2値等化波形信号
とのレベル差を検出することによりサンプリングクロッ
クのジッタを補正するクロック生成手段と、前記クロッ
ク生成手段のサンプリングクロックを用いて前記多値等
化手段で得られた多値等化波形信号をサンプリングする
信号検出手段と、前記信号検出手段によるサンプリング
信号を復号するビタビ復号手段を有した復号装置におい
て、前記クロック生成手段から得られる平均化レベルと
一定の基準レベルとのレベル差を求め、そのレベル差に
対応した復号制御信号を作成する演算手段を設け、その
復号制御信号に基づいて、前記ビタビ復号手段が差メト
リックで定まるパス成立条件を前記レベル差の発生態様
に応じて緩和させることを特徴とした復号装置。1. A multi-value equalizer for obtaining a multi-value equalized waveform signal from a reproduced signal, a binary equalizer for obtaining a binary equalized waveform signal from the reproduced signal, and a binary equalizer 2 A means for generating a sampling clock using a value-equalized waveform signal, which calculates an averaging level of an input binary equalized waveform signal and compares the averaged level with the input binary equalized waveform signal. Clock generation means for correcting the jitter of the sampling clock by detecting the level difference, and signal detection for sampling the multilevel equalized waveform signal obtained by the multilevel equalization means using the sampling clock of the clock generation means Means and a Viterbi decoding means for decoding the sampling signal by the signal detecting means, the averaging level obtained from the clock generating means and a constant reference level. Is provided, and arithmetic means for creating a decoding control signal corresponding to the level difference is provided, and based on the decoding control signal, the Viterbi decoding means determines a path establishment condition determined by a difference metric as a generation condition of the level difference. A decoding device characterized by easing according to.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25892593A JPH0793914A (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Decoding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25892593A JPH0793914A (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Decoding apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0793914A true JPH0793914A (en) | 1995-04-07 |
Family
ID=17326950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25892593A Pending JPH0793914A (en) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | Decoding apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793914A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6477125B1 (en) | 1998-12-04 | 2002-11-05 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Decoding apparatus |
| US7386068B2 (en) | 2003-12-03 | 2008-06-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Decoder and receiver |
-
1993
- 1993-09-24 JP JP25892593A patent/JPH0793914A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6477125B1 (en) | 1998-12-04 | 2002-11-05 | Victor Company Of Japan, Ltd. | Decoding apparatus |
| US7386068B2 (en) | 2003-12-03 | 2008-06-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Decoder and receiver |
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